JDBC_核心技术

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第一章:JDBC概述

数据的持久化

  • 持久化(persistence):把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用。大多数情况下,特别是企业级应用,数据持久化意味着将内存中的数据保存到硬盘上加以”固化”,而持久化的实现过程大多通过各种 关系数据库来完成。
  • 持久化的主要应用是将内存中的数据存储在 关系型数据库中,当然也可以存储在磁盘文件、XML数据文件中。

Java中的数据存储技术

在Java中,数据库存取技术可分为如下几类:

  • JDBC直接访问数据库
  • JDO (Java Data Object )技术
  • 第三方O/R工具,如Hibernate, Mybatis 等

JDBC是java访问数据库的基石,JDO、Hibernate、MyBatis等只是更好的封装了JDBC。

JDBC介绍

  • JDBC(Java Database Connectivity)是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口(一组API),定义了用来访问数据库的标准Java类库,(java.sql,javax.sql)使用这些类库可以以一种标准的方法、方便地访问数据库资源。
  • JDBC为访问不同的数据库提供了一种统一的途径,为开发者屏蔽了一些细节问题。
  • JDBC的目标是使Java程序员使用JDBC可以连接任何提供了JDBC驱动程序的数据库系统。

JDBC体系结构

JDBC接口(API)包括两个层次:

  • 面向应用的API:Java API,抽象接口,供应用程序开发人员使用(连接数据库,执行SQL语句,获得结果)。
  • 面向数据库的API:Java Driver API,供开发商开发数据库驱动程序用。

JDBC是sun公司提供一套用于数据库操作的接口,java程序员只需要面向这套接口编程即可。

不同的数据库厂商,需要针对这套接口,提供不同实现。不同的实现的集合,即为不同数据库的驱动。 ————面向接口编程

第二章:获取数据库连接

要素一:Driver接口实现类

Driver接口介绍

  • java.sql.Driver 接口是所有 JDBC 驱动程序需要实现的接口。这个接口是提供给数据库厂商使用的,不同数据库厂商提供不同的实现。
  • 在程序中不需要直接去访问实现了 Driver 接口的类,而是由驱动程序管理器类(java.sql.DriverManager)去调用这些Driver实现。

加载与注册JDBC驱动

  • 加载驱动:加载 JDBC 驱动需调用 Class 类的静态方法 forName(),向其传递要加载的 JDBC 驱动的类名
    • Class.forName(“com.mysql.jdbc.Driver”);
  • 注册驱动:DriverManager 类是驱动程序管理器类,负责管理驱动程序
    • 使用DriverManager.registerDriver(com.mysql.jdbc.Driver)来注册驱动

要素二:URL

  • JDBC URL 用于标识一个被注册的驱动程序,驱动程序管理器通过这个 URL 选择正确的驱动程序,从而建立到数据库的连接。

JDBC URL的标准由三部分组成,各部分间用冒号分隔:

  • jdbc:子协议:子名称
  • 协议:JDBC URL中的协议总是jdbc
  • 子协议:子协议用于标识一个数据库驱动程序
  • 子名称:一种标识数据库的方法。子名称可以依不同的子协议而变化,用子名称的目的是为了定位数据库提供足够的信息。包含主机名(对应服务端的ip地址),端口号,数据库名

几种常用数据库的 JDBC URL

  • MySQL的连接URL编写方式:

    • jdbc:mysql://主机名称:mysql服务端口号/数据库名称?参数=值&参数=值
    • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu
    • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?useUnicode=true&characterEncoding=utf8(如果JDBC程序与服务器端的字符集不一致,会导致乱码,那么可以通过参数指定服务器端的字符集)
    • jdbc:mysql://localhost:3306/atguigu?user=root&password=123456
  • Oracle 9i的连接URL编写方式:

    • jdbc:oracle:thin:@主机名称:oracle服务端口号:数据库名称
    • jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:atguigu
  • SQLServer的连接URL编写方式:

    • jdbc:sqlserver://主机名称:sqlserver服务端口号:DatabaseName=数据库名称
    • jdbc:sqlserver://localhost:1433:DatabaseName=atguigu

要素三:用户名和密码

  • user, password可以用“属性名=属性值”方式告诉数据库
  • 可以调用 DriverManager 类的 getConnection() 方法建立到数据库的连接

数据库连接方式举例

连接方式一

@Test
public void testConnection1 () {
    try {
        // 1.提供 Driver接口实现类的对象
        Driver driver = null;
        driver = new com.mysql.jdbc.Driver();
        // 2.提供 url,指明具体操作的数据
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        // 3.提供 Properties对象,指明用户名和密码
        Properties info = new propertes();
        info.setProperty("user", "root");
        info.setProperty("password", "root");
        // 4.调用 driver的 connect(),获取连接
        Connection connect = driver.connect(url, info);
        System.out.print(connect);
    } catch (SQLException e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

说明:上述代码中显式出现了第三方数据库的API

连接方式二

  • 对方式一的迭代(使用反射),面向接口编程,不要出现第三方相关的 api
  • 在如下程序中不出现第三方的 api,使得程序具有更好的可移植性
    // 方式二:对方式一的迭代(使用反射),面向接口编程,不要出现第三方相关的 api
    // 在如下程序中不出现第三方的 api,使得程序具有更好的可移植性
    @Test
    public void testConnection2 () throws Exception {
        // 1.获取 Driver实现类对象,使用反射
        Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();

        // 2.提供要连接的数据库
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";

        // 3.提供连接需要使用的用户名和密码
        Properties info = new Properties();
        info.setProperty("user", "root");
        info.setProperty("password", "root");

        // 4.获取连接
        Connection connect = driver.connect(url, info);
        System.out.println(connect);

    }

连接方式三

  • 使用 DriverManager(驱动管理类,主要用于 JDBC驱动)替换 Driver
  • 体会获取连接必要的4个基本要素。
    // 方式三:使用 DriverManager(驱动管理类,主要用于 JDBC驱动)替换 Driver
	@Test
    public void testConnection3() {
        try {
            //1.数据库连接的4个基本要素:
            String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
            String user = "root";
            String password = "abc123";
            String driverName = "com.mysql.jdbc.Driver";

            //2.实例化Driver
            Class clazz = Class.forName(driverName);
            Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
            //3.注册驱动
            DriverManager.registerDriver(driver);
            //4.获取连接
            Connection conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);
            System.out.println(conn);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

连接方式四

  • 对方式三的优化,可以只是加载驱动,不用显示的注册驱动了
    // 方式四:对方式三的优化,可以只是加载驱动,不用显示的注册驱动了
    @Test
    public void testConnection4 () throws ClassNotFoundException, SQLException {

        // 1.提供三个连接的基本信息
        String url = "jdbc:mysql://localhost:3306/test";
        String user = "root";
        String password = "root";

        // 2.加载驱动 Driver
//        Class clazz = Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
        /*
         * static静态代码块,随着类的加载而执行
         */

        // 相比于方式三,可以省略如下操作
//      Driver driver = (Driver) clazz.newInstance();
//        // 3.注册驱动
//        DriverManager.registerDriver(driver);
        // 原因如下:在 mysql的实现类中,声明了如下操作
//        static {
//            try {
//                java.sql.DriverManager.registerDriver(new com.mysql.jdbc.Driver());
//            } catch (SQLException E) {
//                throw new RuntimeException("Can't register driver!");
//            }
//        }

        // 3.获取连接
        Connection connect = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        System.out.println(connect);

    }

连接方式五(最终版)

优点:

  1. 实现了数据于代码的分离,实现了解耦
  2. 如果需要修改配置文件信息,可以避免程序重新打包
@Test
public void testConnection5 () {
    // 1.加载配置文件
    // 通过当前类的加载器加载 jdbc.properties资源,默认的路径是 src下
    InputStream is = ConnectionTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
    Properties pros = new Properties();
    pros.load(is);
    
    // 2.读取配置文件
    String user = props.getProperty("user");
    String password = pros.getProperty("password");
    String url = pros.getProperty("url");
    String driverClass = pros.getProperty("driverClass");
    
    // 3.加载驱动
    Class.forName(driverClass);
    // 4.获取连接
    Connection connect = DriverManager.getConnection(url, user, password);
    System.out.print(connect);
}
  • 其中,配置文件声明在工程的src目录下:jdbc.properties
user=root
password=abc123
url=jdbc:mysql://localhost:3306/test
driverClass=com.mysql.jdbc.Driver

第三章:使用 PreparedStatement实现 CRUD操作

操作和访问数据库

  • 数据库连接被用于向数据库服务器发送命令和 SQL 语句,并接受数据库服务器返回的结果。其实一个数据库连接就是一个Socket连接。

  • 在 java.sql 包中有 3 个接口分别定义了对数据库的调用的不同方式:

    • Statement:用于执行静态 SQL 语句并返回它所生成结果的对象。
    • PrepatedStatement:SQL 语句被预编译并存储在此对象中,可以使用此对象多次高效地执行该语句。
    • CallableStatement:用于执行 SQL 存储过程

使用Statement操作数据表的弊端

  • 通过调用 Connection 对象的 createStatement() 方法创建该对象。该对象用于执行静态的 SQL 语句,并且返回执行结果。
  • Statement 接口中定义了下列方法用于执行 SQL 语句:
int excuteUpdate(String sql):执行更新操作INSERT、UPDATE、DELETE
ResultSet executeQuery(String sql):执行查询操作SELECT
  • 但是使用Statement操作数据表存在弊端:

    • 问题一:存在拼串操作,繁琐
    • 问题二:存在SQL注入问题
  • 对于 Java 而言,要防范 SQL 注入,只要用 PreparedStatement(从Statement扩展而来) 取代 Statement 就可以了。

  • 实例:

package com.atguigu.statement.crud;

import org.junit.Test;

import java.io.InputStream;
import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.*;
import java.util.Properties;
import java.util.Scanner;

public class StatementTest {

	// 使用Statement的弊端:需要拼写sql语句,并且存在SQL注入的问题,
	// 如何避免 sql注入:需要使用 PreparedStatement来取代 statement
	@Test
	public void testLogin2 () {

		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		System.out.println("用户名:");
		String userName = scan.next();
		System.out.println("密码:");
		String password = scan.nextLine();

		String sqlStr = "SELECT user, password FROM user_table WHERE user = '" + userName + "' AND password = '" + password + "'";
		User user = get(sqlStr, User.class);
		if (user != null) {
			System.out.println("登录成功");
		} else {
			System.out.println("登录失败,用户名或密码错误!");
		}
	}

	// 使用Statement实现对数据表的查询操作
	public <T> T get(String sql, Class<T> clazz) {
		T t = null;

		Connection conn = null;
		Statement st = null;
		ResultSet rs = null;
		try {
			// 1.加载配置文件
			InputStream is = StatementTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
			Properties pros = new Properties();
			pros.load(is);

			// 2.读取配置信息
			String user = pros.getProperty("user");
			String password = pros.getProperty("password");
			String url = pros.getProperty("url");
			String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

			// 3.加载驱动
			Class.forName(driverClass);

			// 4.获取连接
			conn = DriverManager.getConnection(url, user, password);

			st = conn.createStatement();

			rs = st.executeQuery(sql);

			// 获取结果集的元数据
			ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();

			// 获取结果集的列数
			int columnCount = rsmd.getColumnCount();

			if (rs.next()) {

				t = clazz.newInstance();

				for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
					// //1. 获取列的名称
					// String columnName = rsmd.getColumnName(i+1);

					// 1. 获取列的别名
					String columnName = rsmd.getColumnLabel(i + 1);

					// 2. 根据列名获取对应数据表中的数据
					Object columnVal = rs.getObject(columnName);

					// 3. 将数据表中得到的数据,封装进对象
					Field field = clazz.getDeclaredField(columnName);
					field.setAccessible(true);
					field.set(t, columnVal);
				}
				return t;
			}
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
		} finally {
			// 关闭资源
			if (rs != null) {
				try {
					rs.close();
				} catch (SQLException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
			if (st != null) {
				try {
					st.close();
				} catch (SQLException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}

			if (conn != null) {
				try {
					conn.close();
				} catch (SQLException e) {
					e.printStackTrace();
				}
			}
		}

		return null;
	}

}

PreparedStatement的使用

PreparedStatement介绍

  • 可以通过调用 Connection 对象的 preparedStatement(String sql) 方法获取 PreparedStatement 对象
  • PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口,它表示一条预编译过的 SQL 语句
  • PreparedStatement 对象所代表的 SQL 语句中的参数用问号(?)来表示,调用 PreparedStatement 对象的 setXxx() 方法来设置这些参数. setXxx() 方法有两个参数,第一个参数是要设置的 SQL 语句中的参数的索引(从 1 开始),第二个是设置的 SQL 语句中的参数的值

PreparedStatement vs Statement

  • 代码的可读性和可维护性。

  • PreparedStatement 能最大可能提高性能:

    • DBServer会对预编译语句提供性能优化。因为预编译语句有可能被重复调用,所以语句在被DBServer的编译器编译后的执行代码被缓存下来,那么下次调用时只要是相同的预编译语句就不需要编译,只要将参数直接传入编译过的语句执行代码中就会得到执行。
    • 在statement语句中,即使是相同操作但因为数据内容不一样,所以整个语句本身不能匹配,没有缓存语句的意义.事实是没有数据库会对普通语句编译后的执行代码缓存。这样每执行一次都要对传入的语句编译一次。
    • (语法检查,语义检查,翻译成二进制命令,缓存)
  • PreparedStatement 可以防止 SQL 注入

PreparedStatement的优点

  • 解决了 Statement的拼串、sql注入问题
  • PreparedStatement可以操作 Blob数据,Statement无法做到
  • PreparedStatement可以实现更高效的批量操作

使用PreparedStatement实现增、删、改操作

  • 简单实现:
    // 向 customers表中 添加一条记录
    @Test
    public void testInsert () {
        // PreparedStatementUpdateTest.class.getClassLoader():获取类的加载器(自定义的类的加载器是 系统类的)
//        InputStream is = PreparedStatementUpdateTest.class.getClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");
        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        try {
            pros.load(is);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        Connection connect = null;
        try {
            Class.forName(driverClass);
            // 3.获取连接
            connect = DriverManager.getConnection(url, user, password);
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

//        System.out.println(connect);

        // 4.预编译 sql语句,返回 PreparedStatement的实例;?:占位符
        String sqlStr = "INSERT INTO customers(name, email, birth)VALUES(?, ?, ?)";
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            pps = connect.prepareStatement(sqlStr);
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 5.填充占位符
        try {
            pps.setString(1, "哪吒");
            pps.setString(2, "nezha@gmail.com");
            SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
            java.util.Date date = sdf.parse("1000-01-01");
            pps.setDate(3, new java.sql.Date(date.getTime()));
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ParseException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 6.执行 sql语句
        try {
            pps.execute();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (pps != null)
                    pps.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            try {
                if (connect != null)
                    connect.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
  • 提取公共的操作类 JDBCUtils
    // 向 customers表中 修改一条记录,使用 JDBCUtils类
    @Test
    public void testUpdate () {
        // 1.获取数据库的连接
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            // 2.预编译 sql语句,返回 PreparedStatement的实例
            String updateSql = "UPDATE customers SET name = ? WHERE id = ?";
            pps = connect.prepareStatement(updateSql);
            // 3.填充占位符
            pps.setObject(1, "莫扎特");
            // pps.setInt(2, 18);
            pps.setObject(2, 18);
            // 4.执行
            pps.execute();

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 5.资源的关闭
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps);
        }

    }

// JDBCUtils类
package com.atguigu.util;

/**
 * @author lv
 * @create 2021-06-10 22:25
 */

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.Statement;
import java.sql.SQLException;
import java.util.Properties;

/**
 * 操作数据库的工具类:
 */
public class JDBCUtils {
    /**
     * 获取数据库的连接
     * @return
     * @throws IOException
     * @throws ClassNotFoundException
     * @throws SQLException
     */
    public static Connection getConnection () throws IOException, ClassNotFoundException, SQLException {

        InputStream is = ClassLoader.getSystemClassLoader().getResourceAsStream("jdbc.properties");

        Properties pros = new Properties();
        pros.load(is);

        String user = pros.getProperty("user");
        String password = pros.getProperty("password");
        String url = pros.getProperty("url");
        String driverClass = pros.getProperty("driverClass");

        Connection connect = null;
        Class.forName(driverClass);
        // 3.获取连接
        connect = DriverManager.getConnection(url, user, password);

        return connect;
    }

    /**
     * 关闭资源
     * @param connect
     * @param pps
     */
    public static void closeResource (Connection connect, Statement pps) {
        if (connect != null) {
            try {
                connect.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        if (pps != null) {
            try {
                pps.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

    }

}

  • 在 JDBCUtils类的基础上,使 增删改操作通用化
    // 测试 通用增删改方法 updates
    @Test
    public void testUpdates () {

//        String sql = "DELETE FROM customers WHERE id = ?";
//        updates(sql, 3);
        /*
        * order:是关键字,不能用于表名,可以使用 ``来避免 sql解析出错
        * */
        String sql = "UPDATE `order` SET order_name = ? WHERE order_id = ?";
        updates(sql, "DD", 2);
    }
    // 通用 增删改操作
    public void updates (String sqlStr, Object ...args) {

        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            // 1.获取数据库的连接
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            // 2.预编译 sql语句,返回 PreparedStatement的实例
            pps = connect.prepareStatement(sqlStr);
            // 3.填充占位符
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            // 4.执行
            pps.execute();

        } catch (Exception e) {
            // System.out.println(e.getStackTrace());
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 5.资源的关闭
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps);
        }

    }

使用PreparedStatement实现查询操作

    @Test
    public void testQuery1 () {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet resultSet = null;
        try {
            // 获取连接
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            // 预处理 sql
            String sql = "SELECT id, name, email, birth FROM customers WHERE id = ?";
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            pps.setInt(1, 1);
            // 执行,并返回结果
            resultSet = pps.executeQuery();
            // next():调用 next()方法检测下一行是否有效;若有效,该方法返回 true,且指针下移。
            if (resultSet.next()) {
                // 获取当前这条数据的各个字段值
                int id = resultSet.getInt(1);
                String name = resultSet.getString(2);
                String email = resultSet.getString(3);
                Date birth = resultSet.getDate(4);

//            方式一:
//            System.out.println("id = " + id + ", name = " + name);
//            方式二:
//            Object[] cus = new Object[]{id, name, email, birth};
//            方式三:
                Customer customer = new Customer(id, name, email, birth);
                System.out.println(customer);
            }

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            // 关闭资源
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, resultSet);
        }
    }

ResultSet与ResultSetMetaData

ResultSet

  • 查询需要调用PreparedStatement 的 executeQuery() 方法,查询结果是一个ResultSet 对象
  • ResultSet 对象以逻辑表格的形式封装了执行数据库操作的结果集,ResultSet 接口由数据库厂商提供实现
  • ResultSet 返回的实际上就是一张数据表。有一个指针指向数据表的第一条记录的前面。
  • ResultSet 对象维护了一个指向当前数据行的游标,初始的时候,游标在第一行之前,可以通过 ResultSet 对象的 next() 方法移动到下一行。调用 next()方法检测下一行是否有效。若有效,该方法返回 true,且指针下移。相当于Iterator对象的 hasNext() 和 next() 方法的结合体。
  • 当指针指向一行时, 可以通过调用 getXxx(int index) 或 getXxx(int columnName) 获取每一列的值。
    • 例如: getInt(1), getString("name")
    • 注意:Java与数据库交互涉及到的相关Java API中的索引都从1开始。
  • ResultSet 接口的常用方法:
    • boolean next()
    • getString()

ResultSetMetaData

  • 可用于获取关于 ResultSet 对象中列的类型和属性信息的对象
  • ResultSetMetaData meta = rs.getMetaData();
    • getColumnName(int column):获取指定列的名称
    • getColumnLabel(int column):获取指定列的别名
    • getColumnCount():返回当前 ResultSet 对象中的列数。
    • getColumnTypeName(int column):检索指定列的数据库特定的类型名称。
    • getColumnDisplaySize(int column):指示指定列的最大标准宽度,以字符为单位。
    • isNullable(int column):指示指定列中的值是否可以为 null。
    • isAutoIncrement(int column):指示是否自动为指定列进行编号,这样这些列仍然是只读的。

ResultSet与 ResultSetMetaData 实例

需掌握的知识点:

  1. 获取每行的列数:结果集的元数据 ResultSetMetaData
  2. 获取每列的名字
  3. 给对应的列赋值:反射

    // 测试 customers表的 通用查询操作:queryForCustomers
    @Test
    public void testQueryForCustomers () {
        String sql = "select id, name, email, birth from customers where id = ?";
        Customer rsCustomer = queryForCustomers(sql, 13);
        System.out.println(rsCustomer);
        sql = "select id, name from customers where email = ?";
        Customer customer1 = queryForCustomers(sql, "liuyifei@qq.com");
        System.out.println(customer1);

    }
    /**
     * 针对于 customers表的通用查询操作
     *
     * 问题:
     * 1.获取每行的列数:结果集的元数据 ResultSetMetaData
     * 2.获取每列的名字
     * 3.给对应的列赋值:反射
     * */
    public Customer queryForCustomers (String sql, Object ...args) {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet rs = null;

        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();

            pps = connect.prepareStatement(sql);

            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            rs = pps.executeQuery();
            // 获取结果集的 元数据:ResultSetMetaData
            ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
            // 通过 ResultSetMetaData获取结果集的列数
            int columnCount = rsmd.getColumnCount();
            if (rs.next()) {
                Customer customer = new Customer();
                // 处理结果集中一行数据的每一列数据
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    Object colVal = rs.getObject(i + 1);
                    // 下面是最难的部分
                    // 1.获取列名
                    String columnName = rsmd.getColumnName(i + 1);

                    // 2.给 customer对象的 columnName属性,赋值为 val -> 通过反射
                    Field field = Customer.class.getDeclaredField(columnName);
                    // 确保 customer中的属性可访问
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(customer, colVal);
                }
                return customer;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, rs);
        }

        return null;

    }

针对不同表的通用查询操作(重点

  • 泛型方法的使用
  • 反射的应用
  1. 返回数据表中的一条记录
package com.atguigu.preparedstatement.crud;

import com.atguigu.bean.Customer;
import com.atguigu.bean.Order;
import com.atguigu.util.JDBCUtils;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.ResultSetMetaData;

/**
 * @author lv
 * @create 2021-06-14 16:00
 *
 * 使用 PreparedStatement实现针对于不同表的通用查询操作
 */
public class PreparedStatementQueryTest {

    // 测试 针对不同表的通用查询操作 泛型方法 getInstance()
    @Test
    public void testGetInstance () {
        String sql = "SELECT id, name, email FROM customers WHERE id = ?";
        Customer customer = getInstance(Customer.class, sql, 1);
        System.out.println(customer);

        String sql2 = "select order_id orderId, order_name orderName from `order` where order_id = ?";
        Order order = getInstance(Order.class, sql2, 1);
        System.out.println(order);
    }
    /*
    * 使用 PreparedStatement实现针对于不同表的通用查询操作
    *
    * */
    // 泛型方法
    public <T> T getInstance (Class<T> clazz, String sql, Object ...args) {

        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            rs = pps.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
                int columnCount = rsmd.getColumnCount();
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    Object colVal = rs.getObject(i + 1);
                    String colLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
                    Field field = clazz.getDeclaredField(colLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, colVal);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, rs);
        }

        return null;
    }
}
  1. 返回数据表中的多条记录:List
    /*
    * 测试 返回结果为 List的通用查询操作 getForList()
    * */
    @Test
    public void testGetForList () {
        // consumer
        String sql = "SELECT id, name, email FROM customers WHERE id > ?";
        List<Customer> customerList = getForList(Customer.class, sql, 10);
        // System.out.println(customerList);
        // Lambda表达式
        // forEach(Consumer):Consumer 消费者,无返回
        customerList.forEach(System.out::println);
        
        // order
        String sql2 = "select order_id orderId, order_name orderName from `order`";
        List<Order> orderList = getForList(Order.class, sql2);
//        System.out.println(order);
        orderList.forEach(System.out::println);
    }
    // 返回结果为 List的通用查询操作
    public <T> List<T> getForList (Class<T> clazz, String sql, Object ...args) {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            rs = pps.executeQuery();

            ArrayList<T> list = new ArrayList<>();

            while (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
                int columnCount = rsmd.getColumnCount();

                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {

                    Object colVal = rs.getObject(i + 1);
                    String colLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
                    Field field = clazz.getDeclaredField(colLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, colVal);
                }

                list.add(t);
            }
            return list;
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, rs);
        }

        return null;
    }

资源的释放

  • 释放ResultSet, Statement,Connection。
  • 数据库连接(Connection)是非常稀有的资源,用完后必须马上释放,如果Connection不能及时正确的关闭将导致系统宕机。Connection的使用原则是尽量晚创建,尽量早的释放
  • 可以在finally中关闭,保证即使其他代码出现异常,资源也一定能被关闭。

JDBC API小结

  • 两种思想

    • 面向接口编程的思想 JDBC
    • ORM思想(object relational mapping)
      • 一个数据表对应一个java类
      • 表中的一条记录对应java类的一个对象
      • 表中的一个字段对应java类的一个属性

    sql是需要结合列名和表的属性名来写。注意起别名。

  • 两种技术

    • JDBC结果集的元数据:ResultSetMetaData
      • 获取列数:getColumnCount()
      • 获取列的别名:getColumnLabel()
    • 通过反射,创建指定类的对象,获取指定的属性并赋值
  • 查询操作的流程

反射+orm.png

章节练习

从控制台向数据库的表customers中插入一条数据,表结构如下:

  • pps.executeUpdate(); 返回增删改执行后,在 sql中影响的行数
  • 字符串 "2012-09-01"; 存在隐式转换,可以转换为 java.sql.Date的日期类型
package com.atguigu.exer;

import com.atguigu.util.JDBCUtils;
import org.junit.Test;

import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author lv
 * @create 2021-06-15 20:30
 */
public class ExerTest1 {

    // 练习题1:向数据库表 customers中插入一条数据
    @Test
    public void testInsert () {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.print("请输入用户名:");
        String name = scan.next();
        System.out.print("请输入邮箱:");
        String email = scan.next();
        System.out.print("请输入生日:");
        String birth = scan.next();

//        String name = "lv";
//        String email = "lv@123.com";
//        SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd");
//        Date parse = sdf.parse("2012-09-01");
//        java.sql.Date birth = new java.sql.Date(parse.getTime());
//        String birth = "2012-09-01"; // 存在隐式转换,java.sql.Date
        String sql = "INSERT INTO customers(name, email, birth)VALUES(?, ?, ?)";
        int updates = updates(sql, name, email, birth);
        if (updates > 0) {
            System.out.println("Success");
        } else {
            System.out.println("Fail");
        }
//        try {
//
//        } catch (ParseException e) {
//            e.printStackTrace();
//        }
    }
    // 增删改-通用操作:
    public int updates (String sql, Object ...args) {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            // 方式一:
//            pps.execute();

            // 方式二:返回增删改执行后,在 sql中影响的行数
            return pps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps);
        }
        return 0;
    }
}

输入身份证号或准考证号可以查询到学生的基本信息

  • "a".equalsIgnoreCase(next):避免空指针异常
package com.atguigu.exer;

import com.atguigu.bean.ExamStudent;
import com.atguigu.util.JDBCUtils;
import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Field;
import java.sql.Connection;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.ResultSetMetaData;
import java.util.Scanner;

/**
 * @author lv
 * @create 2021-06-15 22:23
 */
public class ExerTest2 {

    // 查询学生信息
    @Test
    public void testSqlQuery () {
        System.out.println("请选择你要输入的类型:");
        System.out.println("a:准考证号");
        System.out.println("b:身份证号");
        System.out.println();
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        String select = scan.next();
        System.out.println(select);
        // "a".equalsIgnoreCase(next):避免空指针异常
        if ("a".equalsIgnoreCase(select)) {
            System.out.println("请输入准考证号:");
            String examCard = scan.next();
            String sql = "select FlowId flowId, Type type, IDCard idCard, ExamCard examCard, StudentName studentName, Location location, Grade grade from examstudent where ExamCard = ?";
            ExamStudent examStudent = sqlQuerys(ExamStudent.class, sql, examCard);
            System.out.println(examStudent);
        } else if ("b".equalsIgnoreCase(select)) {
            System.out.println("请输入身份证号:");
            String idCard = scan.next();
            String sql = "select FlowId flowId, Type type, IDCard idCard, ExamCard examCard, StudentName studentName, Location location, Grade grade from examstudent where IDCard = ?";
            ExamStudent examStudent = sqlQuerys(ExamStudent.class, sql, idCard);
            System.out.println(examStudent);
        } else {
            System.out.println("输入有误,请重新进入程序!");
        }
    }
    // 通用查询操作
    public <T> T sqlQuerys (Class<T> clazz, String sql, Object ...args) {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet rs = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            rs = pps.executeQuery();
            if (rs.next()) {
                T t = clazz.newInstance();
                ResultSetMetaData rsmd = rs.getMetaData();
                int columnCount = rsmd.getColumnCount();
                for (int i = 0; i < columnCount; i++) {
                    Object colVal = rs.getObject(i + 1);
                    String colLabel = rsmd.getColumnLabel(i + 1);
                    Field field = clazz.getDeclaredField(colLabel);
                    field.setAccessible(true);
                    field.set(t, colVal);
                }
                return t;
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, rs);
        }
        return null;
    }
    // 信息录入操作
    @Test
    public void testInsert () {
        Scanner scan = new Scanner(System.in);
        System.out.println("请输入四/六级等级:");
        int type = scan.nextInt();
        System.out.println("请输入身份证号码:");
        String idCard = scan.next();
        System.out.println("请输入准考证号码:");
        String examCard = scan.next();
        System.out.println("请输入学生姓名:");
        String studentName = scan.next();
        System.out.println("请输入区域:");
        String location = scan.next();
        System.out.println("请输入成绩:");
        int grade = scan.nextInt();
        String sql = "insert into examstudent(Type, IDCard, ExamCard, StudentName, Location, Grade)values(?, ?, ?, ?, ?, ?)";
        int updatesCount = updates(sql, type, idCard, examCard, studentName, location, grade);
        if (updatesCount > 0) {
            System.out.println("信息录入成功!");
        } else {
            System.out.println("信息录入失败!");
        }
    }
    public int updates (String sql, Object ...args) {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i < args.length; i++) {
                pps.setObject(i + 1, args[i]);
            }
            return pps.executeUpdate();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps);
        }
        return 0;
    }
}

第四章 操作BLOB类型字段

MySQL BLOB类型

  • MySQL中,BLOB是一个二进制大型对象,是一个可以存储大量数据的容器,它能容纳不同大小的数据。
  • 插入BLOB类型的数据必须使用PreparedStatement,因为BLOB类型的数据无法使用字符串拼接写的。
  • MySQL的四种BLOB类型(除了在存储的最大信息量上不同外,他们是等同的)
类型大小(字节)
TinyBlob255
Blob64K
MediumBlob16M
LongBlob4G
  • 实际使用中根据需要存入的数据大小定义不同的BLOB类型。
  • 需要注意的是:如果存储的文件过大,数据库的性能会下降。
  • 如果在指定了相关的Blob类型以后,还报错:xxx too large,那么在mysql的安装目录下,找my.ini文件加上如下的配置参数: max_allowed_packet=16M。同时注意:修改了my.ini文件之后,需要重新启动mysql服务。

向数据表中插入大数据类型

    // 向数据表 customers中插入 Blob类型的字段
    // mysql对于插入的 Blob类型的体积 》 1M的,需要在 mysql中进行配置,如下
    // 找my.ini文件加上如下的配置参数: max_allowed_packet=16M
    @Test
    public void testInsert () {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "insert into customers(name, email, birth, photo)values(?, ?, ?, ?)";
            pps = connect.prepareStatement(sql);
            pps.setObject(1, "lv");
            pps.setObject(2, "lv123@456.com");
            pps.setObject(3, "2012-12-12");
            // new File():默认根路径,与 src同级
            FileInputStream fis = new FileInputStream(new File("charset_UTF-8.png"));
            pps.setBlob(4, fis);

            int i = pps.executeUpdate();
            if (i > 0) {
                System.out.println("success");
            } else {
                System.out.println("fail");
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(connect, pps);
        }

    }

从数据表中读取大数据类型

    // 查询数据表中的 Blob字段
    @Test
    public void testQuery () {
        Connection connect = null;
        PreparedStatement pps = null;
        ResultSet rs = null;
        InputStream is = null;
        FileOutputStream fos = null;
        try {
            connect = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "select id, name, email, birth, photo from customers where id = ?";
            pps = connect.prepareStatement(sql);

            pps.setInt(1, 16);
            rs = pps.executeQuery();
            if (rs.next()) {

                // 方式一:
//                int id = rs.getInt(1);
//                String name = rs.getString(2);
//                String email = rs.getString(3);
//                Date birth = rs.getDate(4);

                // 方式二:
                int id = rs.getInt("id");
                String name = rs.getString("name");
                String email = rs.getString("email");
                Date birth = rs.getDate("birth");
                Customer cust = new Customer(id, name, email, birth);
                System.out.println(cust);

                // 将 Blob格式字段下载下来,以文件的方式保存在本地
                Blob photo = rs.getBlob("photo");
                // InputStream
                is = photo.getBinaryStream();
                // new File("zhuyin.jpg")
                // FileOutputStream
                fos = new FileOutputStream("zhuyin.jpg");
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int len;
                while ((len = is.read(buffer)) != -1) {
                    fos.write(buffer, 0, len);
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {

            JDBCUtils.closeResource(connect, pps, rs);

            if (is != null) {
                try {
                    is.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            if (fos != null) {
                try {
                    fos.close();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }
    }

第五章 批量插入

批量执行SQL语句

当需要成批插入或者更新记录时,可以采用Java的批量更新机制,这一机制允许多条语句一次性提交给数据库批量处理。通常情况下比单独提交处理更有效率

JDBC的批量处理语句包括下面三个方法:

  • addBatch(String):添加需要批量处理的SQL语句或是参数;
  • executeBatch():执行批量处理语句;
  • clearBatch():清空缓存的数据

通常我们会遇到两种批量执行SQL语句的情况:

  • 多条SQL语句的批量处理;
  • 一个SQL语句的批量传参;

批量插入方式二:使用PreparedStatement

  • 批量插入方式一:使用 Statement,忽略
    // 批量插入方式二:使用PreparedStatement
    @Test
    public void testBatchInsert1 () {
        Connection con = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            con = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "insert into goods(name)values(?)";
            pps = con.prepareStatement(sql);
            for (int i = 0; i <= 10000; i++) {
                pps.setObject(1, "name_" + i);
                pps.execute();
            }
            long end = System.currentTimeMillis();

            System.out.println("times: " + (end - start)); // times: 292330
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(con, pps);
        }
    }

批量插入方式三:

  1. 使用:addBatch()、executeBatch()、clearBatch()
  2. mysql服务器默认是关闭批处理的,我们需要通过一个参数,让mysql开启批处理的支持。 ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面
  3. 使用更新的mysql 驱动:mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
    // 批量插入方式三:
    /***
     * 1.使用:addBatch()、executeBatch()、clearBatch()
     *
     * 2.mysql服务器默认是关闭批处理的,我们需要通过一个参数,让mysql开启批处理的支持。
     * 		 ?rewriteBatchedStatements=true 写在配置文件的url后面
     *
     * 3.使用更新的mysql 驱动:mysql-connector-java-5.1.37-bin.jar
     */
    @Test
    public void testBatchInsert2 () {
        Connection con = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            con = JDBCUtils.getConnection();
            String sql = "insert into goods(name)values(?)";
            pps = con.prepareStatement(sql);
            for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
                pps.setObject(1, "name_" + i);
                // pps.execute();
                // 1. 攒 sql
                pps.addBatch();

                if (i % 500 == 0) {
                    // 2. 执行 batch
                    pps.executeBatch();
                    // 3. 清空 batch
                    pps.clearBatch();
                }
            }
            long end = System.currentTimeMillis();

            System.out.println("times: " + (end - start)); // times: 1115

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(con, pps);
        }
    }

批量插入方式四:(终极方案)设置连接不允许自动提交数据

  • 使用Connection 的 setAutoCommit(false) / commit()
    // 批量插入方式四:(终极方案)设置连接不允许自动提交数据
    /**
     * 使用Connection 的 setAutoCommit(false)  /  commit()
     *
     */
    @Test
    public void testBatchInsert3 () {
        Connection con = null;
        PreparedStatement pps = null;
        try {
            long start = System.currentTimeMillis();
            con = JDBCUtils.getConnection();
            // 设置不允许自动提交数据
            con.setAutoCommit(false);
            String sql = "insert into goods(name)values(?)";
            pps = con.prepareStatement(sql);
            for (int i = 1; i <= 10000; i++) {
                pps.setObject(1, "name_" + i);
                // pps.execute();
                // 1. 攒 sql
                pps.addBatch();

                if (i % 500 == 0) {
                    // 2. 执行 batch
                    pps.executeBatch();
                    // 3. 清空 batch
                    pps.clearBatch();
                }
            }
            // 最后,统一提交所有数据
            con.commit();

            long end = System.currentTimeMillis();

            System.out.println("times: " + (end - start)); // times: 673

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (SQLException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            JDBCUtils.closeResource(con, pps);
        }
    }

问题:

数据的持久化:

把数据保存到可掉电式存储设备中以供之后使用

JDBC的理解:

是一个独立于特定数据库管理系统、通用的SQL数据库存取和操作的公共接口;

简单理解为:JDBC是 SUN公司提供的一套 API,使用这套 API可以实现对具体数据库的操作(获取连接、关闭连接、DML、DDL、TCL)。

数据库的驱动:

数据库厂商针对于 JDBC这套接口,提供的具体实现类的集合

面向接口编程的思想:

不同的数据库厂商,需要针对这套接口,提供不同实现。不同的实现的集合,即为不同数据库的驱动。

JDBCUtils获取和关闭连接:

Statement的弊端:

使用Statement操作数据表存在弊端:

  • 问题一:存在拼串操作,繁琐
  • 问题二:存在SQL注入问题
  • 其它问题:
  1. Statement无法操作 Blob类型变量
  2. Statement实现批量插入时,效率低

SQL 注入是利用某些系统没有对用户输入的数据进行充分的检查,而在用户输入数据中注入非法的 SQL 语句段或命令(如:SELECT user, password FROM user_table WHERE user='a' OR 1 = ' AND password = ' OR '1' = '1') ,从而利用系统的 SQL 引擎完成恶意行为的做法。

PreparedStatement介绍

  • PreparedStatement 接口是 Statement 的子接口
  • 它表示一条预编译过的 SQL 语句
  • 可以解决 Statement的 sql注入问题、拼串问题
两种思想
  • 面向接口编程的思想
  • ORM思想(object relational mapping)
    • 一个数据表对应一个java类
    • 表中的一条记录对应java类的一个对象
    • 表中的一个字段对应java类的一个属性
两种技术
  • JDBC结果集的元数据:ResultSetMetaData
    • 获取列数:getColumnCount()
    • 获取列的别名:getColumnLabel()
  • 通过反射,创建指定类的对象,获取指定的属性并赋值

PreparedStatement操作 Blob类型的变量

PreparedStatement实现批量操作

PreparedStatement与 Statement的异同